OpenMP Sections Construct 实现原理以及源码剖析
前言
在本篇文章当中次要给大家介绍 OpenMP 当中次要给大家介绍 OpenMP 当中 sections construct 的实现原理以及他调用的动静库函数剖析。如果曾经理解过了后面的对于 for 的调度形式的剖析，本篇文章就非常简单了。
编译器角度剖析
在这一大节当中咱们将从编译器角度去剖析编译器会怎么解决 sections construct ，咱们以上面的 sections construct 为例子，看看编译器是如何解决 sections construct 的。
#pragma omp sections{ #pragma omp section stmt1; #pragma omp section stmt2; #pragma omp section stmt3;}下面的代码会被编译器转换成上面的模式，其中 GOMP_sections_start 和 GOMP_sections_next 是并发平安的，他们都会返回一个数据表示第几个 omp section 代码块，其中 GOMP_sections_start 的参数是示意有几个 omp section 代码块，并且返回给线程一个整数示意线程须要执行第几个 section 代码块，这两个函数的意义不同的是在 GOMP_sections_start 当中会进行一些数据的初始化操作。当两个函数返回 0 的时候示意所有的 section 都被执行完了，从而退出 for 循环。
for (i = GOMP_sections_start (3); i != 0; i = GOMP_sections_next ()) switch (i) { case 1: stmt1; break; case 2: stmt2; break; case 3: stmt3; break; }GOMP_barrier ();动静库函数剖析
事实上在函数 GOMP_sections_start 和函数 GOMP_sections_next 当中调用的都是咱们之前剖析过的函数 gomp_iter_dynamic_next ，这个函数实际上就是让线程始终原子指令去竞争数据块（chunk），这个特点和 sections 须要实现的语意是雷同的，只不过 sections 的块大小（chunk size）都是等于 1 的，因为一个线程一次只可能执行一个 section 代码块。
unsignedGOMP_sections_start (unsigned count){ // 参数 count 的含意就是示意一共有多少个 section 代码块 // 失去当线程的相干数据 struct gomp_thread *thr = gomp_thread (); long s, e, ret; // 进行数据的初始化操作 // 将数据的 chunk size 设置等于 1 // 宰割 chunk size 的起始地位设置成 1 因为依据下面的代码剖析 0 示意退出循环 因而不可能应用 0 作为宰割的起始地位 if (gomp_work_share_start (false)) { // 这里传入 count 作为参数的起因是须要设置 chunk 调配的最终地位 具体的源代码在下方 gomp_sections_init (thr->ts.work_share, count); gomp_work_share_init_done (); } // 如果获取到一个 section 的执行权 gomp_iter_dynamic_next 返回 true 否则返回 false // s 和 e 别离示意 chunk 的起始地位和终止地位 然而在 sections 当中须要留神的是所有的 chunk size 都等于 1 // 这也很容易了解一次执行一个 section 代码块 if (gomp_iter_dynamic_next (&s, &e)) ret = s; else ret = 0; return ret;}// 上面是局部 gomp_sections_init 的代码static inline voidgomp_sections_init (struct gomp_work_share *ws, unsigned count){ ws->sched = GFS_DYNAMIC; ws->chunk_size = 1; // 设置 chunk size 等于 1 ws->end = count + 1L; // 因为一共有 count 个 section 块 ws->incr = 1; // 每次增长一个 ws->next = 1; // 从 1 开始进行 chunk size 的调配 因为 0 示意退出循环（编译器角度剖析）}unsignedGOMP_sections_next (void){ // 这个函数就比拟容易了解了 就是获取一个 chunk 拿到对应的 section 的执行权 long s, e, ret; if (gomp_iter_dynamic_next (&s, &e)) ret = s; else ret = 0; return ret;}// 上面的函数在之前的很多文章当中都剖析过了 这里不再进行剖析// 上面的函数的次要过程就是应用 CAS 指令一直的进行尝试，直到获取胜利或者全副获取实现 没有 chunk 须要调配boolgomp_iter_dynamic_next (long *pstart, long *pend){ struct gomp_thread *thr = gomp_thread (); struct gomp_work_share *ws = thr->ts.work_share; long start, end, nend, chunk, incr; end = ws->end; incr = ws->incr; chunk = ws->chunk_size; if (__builtin_expect (ws->mode, 1)) { long tmp = __sync_fetch_and_add (&ws->next, chunk); if (incr > 0) { if (tmp >= end) return false; nend = tmp + chunk; if (nend > end) nend = end; *pstart = tmp; *pend = nend; return true; } else { if (tmp <= end) return false; nend = tmp + chunk; if (nend < end) nend = end; *pstart = tmp; *pend = nend; return true; } } start = ws->next; while (1) { long left = end - start; long tmp; if (start == end) return false; if (incr < 0) { if (chunk < left) chunk = left; } else { if (chunk > left) chunk = left; } nend = start + chunk; tmp = __sync_val_compare_and_swap (&ws->next, start, nend); if (__builtin_expect (tmp == start, 1)) break; start = tmp; } *pstart = start; *pend = nend; return true;}总结
在本篇文章当中次要介绍了 OpenMP 当中 sections 的实现原理和相干的动静库函数剖析，对于 sections 重点在编译器会如何对 sections 的编译领导语句进行解决的，动静库函数和 for 循环的动静调度形式是一样的，只不过 chunk size 设置成 1，分块的起始地位等于 1，分块的最终值是 section 代码块的个数，最终在动静调度的形式应用 CAS 一直获取 section 的执行权，领导所有的 section 被执行实现。
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